降低噸焦耗高爐煤氣應用實踐

劉文斌， 曹 文， 高慶華， 靳方方， 朱志娟 ，胡志強

(安陽鋼鐵股份公司焦化廠，河南 安陽 455004)

降低噸焦耗高爐煤氣應用實踐

劉文斌， 曹 文， 高慶華， 靳方方， 朱志娟 ，胡志強

(安陽鋼鐵股份公司焦化廠，河南 安陽 455004)

焦爐煉焦過程中因煤氣在燃燒室中燃燒獲得熱量，如何使煤氣充分燃燒，獲得最佳效能，提高焦爐熱工效率，節約能源，促進可持續發展，其技術改善焦爐加熱具有借鑒意義。

焦爐；加熱；高爐煤氣

1 改前現狀

三煉焦車間現有5#、6#兩座4.3m焦爐，其加熱為高爐煤氣。2015年全年噸焦耗高爐煤氣量為1177m3/噸焦。這個耗能量是比較高的，同時期全國的平均噸焦耗高爐煤氣量只有1100m3/噸焦。現如今，安鋼正處于生死存亡的困難時期，為了打贏公司脫危減困，盈虧平衡的攻堅戰，落實公司降本增效的號召，車間積極籌備成立攻關課題，對噸焦耗煤氣消耗進行研究，發現造成高爐煤氣消耗偏高的原因有很多。對這些原因追根溯源進行攻關，可以直接減少高爐煤氣的消耗量。

2 采取措施

2.1 做好爐體維護，減少泄漏量

焦爐是一個大的完整的系統，它的氣體循環理論上要求是嚴密的。但是在我們的正常生產中，由于設備的不足，管理的不夠完善總會有泄漏。若爐體蓄熱室的密封不嚴，就會造成漏入的冷空氣量增大，從而增加爐體的耗熱量。若炭化室墻漏氣，就會造成荒煤氣進入燃燒室，造成燃燒室內原本的燃燒平衡被破壞，造成耗能量的增高。另外，廢氣盤、小煙道和地下室煤氣管道的密封的嚴密性也都影響著焦爐的氣體循環系統，從而影響著焦爐的煤氣耗熱量。

為了減少焦爐的泄漏，增強焦爐的密封性，三煉焦車間自2016年元月份以來，就將強了爐體的檢查，熱修對焦爐實行一天兩查，調火和交換機也密切注意燃燒室的溫度和串漏情況，廢氣盤和小煙道的密封情況，以及對地下室的煤氣主管、支管及一米管都進行詳細的排查。先后對蓄熱室泄漏點和爐墻串漏、爐頭串漏、上升管根部冒煙等進行噴補、勾縫、抹泥密封。對因為長時間腐蝕損壞的地下室煤氣一米管進行更換，對廢氣盤和小煙道的泄漏和破損進行系統的維修和更換。

經過一系列爐體密封維護設措施的落實，三煉焦兩座焦爐的密封性得到明顯的提高，泄漏量和泄漏點基本得到控制。整個焦爐的故障率也顯著減少，焦爐穩定生產能力提高。

2.2 加強對空氣系數α值的檢測

空氣系數α值在提高熱工效率方面十分重要。α值如果過大，不僅會造成進入焦爐加熱系統內的冷空氣量的增多，而且會導致廢氣量的增多，廢氣量的增多會帶走更多的熱量，從而造成焦爐耗能量的增多。但是α值如果過小，就會造成進入焦爐內的煤氣不能完全燃燒，廢氣中一氧化碳和石墨的含量增加，燃燒剩余的煤氣就會隨著廢氣直接經煙道排出，不僅會直接的增大焦爐耗能量 而且存在安全隱患。通常α值每增加0.1，對使用高爐煤氣加熱，耗熱量將增加33.6～37.8KJ/KG。空氣系數不僅僅影響焦爐的耗熱量而且對于焦爐的高向加熱和產品質量均有直接的關系，所以對α值的檢測就顯得尤為重要。

車間要求調火工和交換機工加強對橫排和直行的溫度測量，加強對α值的檢測，每次調節煤氣和吸力，都對α值進行測量，盡量將α值穩定在標準要求的1.15～1.20之間。即保證了燃燒的完全，又最大程度上減少了空氣的進入量。也就最大程度的降低焦爐的耗熱量。

2.3 保證合適的加熱制度

根據焦爐的熱平衡可以知道，最終從炭化室推出的焦炭所含的紅焦熱量是焦爐熱量中最大的部分，約占40%左右。若以焦餅最終溫度為1050℃來計算，焦餅溫度每遞減50℃，焦炭帶走的熱量遞減5%左右。例如焦餅中心溫度從1050℃降低到1000℃，若原耗熱量為2310kJ/kg，則焦炭帶走的熱量可降2310×0.4×0.05=46.2kJ左右。因此，在保證焦炭質量和順利推焦的前提下，盡量是焦餅中心的最終溫度維持在最低。

要降低焦餅中心溫度就必須得通過降低標準溫度來實現。三煉焦車間5、6號爐原先的標準溫度為機方1240℃，焦方1290℃，經過研究決定從元月份，機側標準溫度降低至1230℃，焦側較低至1280℃。同時，通過調節吸力、煤氣量、壓力和空氣系數等使爐溫保持穩定均勻，保證焦炭的成熟質量，保證順利推焦。經過調節和測量，標準溫度降低了10℃，而焦餅中心的溫度從原來的1060℃降低至1025℃，降低了35℃。估算每千克焦炭其減少的耗熱量為 32.34kJ/千克。并且由于標準溫度的降低，焦餅中心溫度的降低，其爐頂空間的溫度也隨之降低，這樣荒煤氣帶走的熱量也會降低，也會降低噸焦的消耗能量。

在做好以上幾點的同時，我們還采取了一下措施：

(1)加強三班的管理操作，嚴格規定爐門的敞開時間必須限制在10min以內，每爐裝煤必須足質足量。加強對爐門區的密封，減少泄漏。

(2)加強鐵件管理，加強測量爐柱曲度和保護板間隙，根據彈簧的測量數據及時的進行調節，保證保護板和爐墻，爐門框和保護板之間的嚴密性，減少泄漏。

(3)加強職工生產技能培訓，提高職工的整體素質，制定出詳細的培訓計劃，完善職工的操作技能。對生產已知因素的預知、預控，提高臨危處置判斷能力，保證焦爐的正常、順利、穩定的運行。

3 改進后運行效果及效益

經過近半年的生產和調節，三煉焦車間對降低噸焦耗高爐煤氣量的研究取得了明顯的改善,見表1，圖1。

表1 2016年焦炭產量和高爐煤氣用量

圖1 2015年和2016年上半年噸焦耗煤氣量

由圖1可以看出2016年上半年的噸焦耗煤氣量只有1065m3，比2015年的平均噸焦耗煤氣量1177 m3降低了112m3,按照2016年焦炭總產量為397289噸來計算，可以節約高爐煤氣量為：44496368m3，帶來了可觀的經濟效益。

4 結論

高爐煤氣在焦爐加熱過程中因煤氣在燃燒室中燃燒獲得熱量，只有保證煤氣充分燃燒，熱量傳遞獲傳遞過程中盡可能減少損失才能使得熱量傳遞獲得最佳效能，是提高焦爐熱工效率一個有效途徑，促進可持續發展，節約能源，提高經濟效益的目的。

(本文文獻格式：劉文斌， 曹 文， 高慶華， 等.降低噸焦耗高爐煤氣應用實踐[J].山東化工，2017，46(06)：102-103.)

Reduce Coke Consumption of Blast Furnace Gas Application Practice

LiuWenbin,CaoWen,GaoQinghua,JinFangfang,ZhuZhijuan,HuZhiqiang

(Anyang Iron and Steel Corporation Coking Plant,Anyang 455004,China )

Coking process in coke oven heat for gas combustion in the combustion chamber, how to make gas fully burning, get the best efficiency and improve the efficiency of thermal technics, save energy and promote the sustainable development, the significance of reference to the technical improvement of coke oven heating.

coke oven; heating; blast furnace gas

2017-02-04

TQ520.5

B

1008-021X(2017)06-0102-02